تأثیر شکل شیار اتصال لب به لب بر جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری صفحات متوسط ​​و ضخیم

01 چیست؟اتصال جوش داده شده

اتصال جوشی به اتصالی اطلاق می‌شود که در آن دو یا چند قطعه کار از طریق جوشکاری به هم متصل می‌شوند. اتصال جوشی جوشکاری ذوبی با گرمایش موضعی از یک منبع حرارتی با دمای بالا تشکیل می‌شود. اتصال جوشی شامل یک ناحیه ذوب (منطقه جوش)، خط ذوب، منطقه تحت تأثیر حرارت و ناحیه فلز پایه است، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

02 مفصل باسن چیست؟

یک ساختار جوشکاری رایج، اتصالی است که در آن دو قطعه به هم پیوسته در یک صفحه یا قوس در صفحه میانی اتصال جوش داده می‌شوند. مشخصه آن گرمایش یکنواخت، نیروی یکنواخت و کیفیت جوشکاری آسان است.

03 چیست؟شیار جوشکاری

به منظور اطمینان از نفوذ و کیفیت اتصالات جوش داده شده و کاهش تغییر شکل جوش، اتصالات قطعات جوش داده شده معمولاً قبل از جوشکاری به اشکال مختلف پیش پردازش می‌شوند. شیارهای جوشکاری مختلف برای روش‌های جوشکاری و ضخامت‌های مختلف جوش مناسب هستند. اشکال رایج شیار عبارتند از: I شکل، V شکل، U شکل، V شکل یک طرفه و غیره، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

اشکال شیاری رایج در اتصالات لب به لب

04 تأثیر فرم شیار اتصال لب به لب برجوشکاری کامپوزیت با قوس لیزری

با افزایش ضخامت قطعه کار جوشکاری شده، دستیابی به جوشکاری یک طرفه و شکل‌دهی دو طرفه صفحات متوسط ​​و ضخیم (توان لیزر کمتر از 10 کیلووات) اغلب پیچیده‌تر می‌شود. معمولاً برای دستیابی به جوشکاری صفحات متوسط ​​و ضخیم، باید استراتژی‌های جوشکاری مختلفی مانند طراحی فرم‌های شیار مناسب یا حفظ فواصل اتصال خاص اتخاذ شود. با این حال، در جوشکاری تولیدی واقعی، حفظ فواصل اتصال، دشواری جوشکاری فیکسچرها را افزایش می‌دهد. بنابراین، طراحی شیار در طول فرآیند جوشکاری بسیار مهم می‌شود. اگر طراحی شیار منطقی نباشد، پایداری و کارایی جوشکاری به طور نامطلوبی تحت تأثیر قرار می‌گیرد و همچنین خطر نقص جوشکاری را افزایش می‌دهد.

(1) شکل شیار مستقیماً بر کیفیت درز جوش تأثیر می‌گذارد. طراحی مناسب شیار می‌تواند تضمین کند که فلز سیم جوش به طور کامل در درز جوش پر شده و از بروز عیوب جوشکاری جلوگیری کند.

(2) شکل هندسی شیار بر نحوه انتقال حرارت تأثیر می‌گذارد، که می‌تواند گرما را بهتر هدایت کند، گرمایش و سرمایش یکنواخت‌تری را حاصل کند و به جلوگیری از تغییر شکل حرارتی و تنش پسماند کمک کند.

(3) شکل شیار بر مورفولوژی سطح مقطع درز جوش تأثیر می‌گذارد و منجر به این می‌شود که مورفولوژی سطح مقطع درز جوش با الزامات خاص مانند عمق و عرض نفوذ جوش مطابقت بیشتری داشته باشد.

(4) یک فرم شیار مناسب می‌تواند پایداری جوشکاری را بهبود بخشد و پدیده‌های ناپایدار در طول فرآیند جوشکاری، مانند پاشش و عیوب بریدگی کناری را کاهش دهد.

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، محققان دریافته‌اند که استفاده از جوشکاری کامپوزیت قوسی لیزری (قدرت لیزر 4 کیلووات) می‌تواند شیار را در دو لایه و دو پاس پر کند و به طور موثر راندمان جوشکاری را بهبود بخشد. جوشکاری بدون نقص MnDR با ضخامت 20 میلی‌متر با استفاده از جوشکاری کامپوزیت قوسی لیزری سه لایه (قدرت لیزر 6 کیلووات) حاصل شد. جوشکاری کامپوزیت قوسی لیزری برای جوشکاری فولاد کم کربن با ضخامت 30 میلی‌متر در لایه‌ها و پاس‌های متعدد استفاده شد و مورفولوژی سطح مقطع اتصال جوش داده شده پایدار و خوب بود. علاوه بر این، محققان دریافته‌اند که عرض شیارهای مستطیلی و زاویه شیارهای Y شکل تأثیر قابل توجهی بر اثر محدودیت مکانی دارند. وقتی عرض شیار مستطیلی ...≤۴ میلی‌متر و زاویه شیار Y شکل است.≤60 °مورفولوژی سطح مقطع درز جوش، ترک‌های مرکزی و بریدگی‌های دیواره جانبی را نشان می‌دهد، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

تأثیر شکل شیار بر مورفولوژی سطح مقطع جوش‌ها

تأثیر عرض و زاویه شیار بر مورفولوژی سطح مقطع جوش‌ها

خلاصه ۰۵

انتخاب شکل شیار نیاز به بررسی جامع الزامات کار جوشکاری، ویژگی‌های مواد و ویژگی‌های فرآیند جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری دارد. طراحی مناسب شیار می‌تواند راندمان جوشکاری را بهبود بخشد و خطر نقص جوشکاری را کاهش دهد. بنابراین، انتخاب و طراحی شکل شیار یک عامل کلیدی قبل از جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری صفحات متوسط ​​و ضخیم است.